CHƯƠNG II: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY 1.1 Thông Số Động Học Gia công những chi tiết có kích thước, vật liệu khác nhau, yêu cầu kĩ thuật khác nhau, điều kiện chế tạo khác nhau dẫn đến đưa lý thuyết cắt gọt và lý thuyết về năng suất máy, để xác định giới hạn tốc độ Vmax, Vmin, phải đảm bảo các trị số biến đổi kích thước trong phạm vi trên. Những kích thước này quy thành số vòng quay của trục chính. Phạm vi điều chỉnh tốc độ: Rn= n_max/n_min nmax = (1000.V_max)/(π.D_min ) (vg/ph) ; nmin = (1000.V_min)/(π.D_max ) (vg/ph) Trong đó: n_max, n_min – số vòng quay lớn nhất, nhỏ nhất của trục chính Vmax, Vmin – tốc độ lớn nhất, nhỏ nhất (m/ph) Dmax, Dmin – đường kính lớn nhất, nhỏ nhất của chi tiết gia công (mm). Rn= V_max/V_min .D_max/D_min =R_V.R_D Rv – phạm vi điều chỉnh tốc độ RD – phạm vi điều chỉnh đường kính gia công. Thông thường RD= Dmax/Dmin = 4÷8 Chọn phạm vi điều chỉnh RD = 5 Dmax = 25 (mm) Dmin = 5 (mm) Chế độ cắt Máy khoan có thể gia công được các loại thép: thép kết cấu, thép không gỉ, thép chịu nhiệt, thép đúc…; các loại gang dẻo, gang xám; hợp kim đồng, hợp kim nhôm…vv. Để đảm bảo máy làm việc với năng suất cao nhất, đồng thời đảm bảo chất lượng của chi tiết gia công thì máy thiết kế cần phải có khả năng để lựa chọn chế độ cắt thích hợp nhất. + Chiều sâu cắt t(mm) Theo [TL3 tập 2] ta có : t = D/2 (mm) Dmax = 25 (mm) tmax = 12,5 (mm) Dmin = 5 (mm) tmin = 2,5 (mm). + Lượng chạy dao S(mm/vg) Lượng chạy dao S tra trong bảng 5.25 (trang 21) sổ tay CNCTM tập 2 với cách tra dựa vào đường kính gia công. Đối với thép: Smax = 0,58 (mm/vg); Smin = 0,06 (mm/vg) Đối với gang, hợp kim đồng, hợp kim nhôm: Smax = 0,89 (mm/vg); Smin = 0,12 (mm/vg). + Vận tốc cắt V(m/ph): Ta có : V=(C_v.D^q)/(T^m.S^y ) .k_v (m/ph) Trong đó : Cv, q, y, m tra sổ tay CNCTM tập 2 tra bảng 5.28. Kv = KmvKuvKlv Kmv – hệ số phụ thuộc vật liệu gia công (bảng 5.1 ÷ 5.4). Kuv – hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5.6). Klv – hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan (bảng 5.31). T - chu kì bền trung bình của mũi khoan (T, ph) của mũi khoan (bảng 5.30). S - lượng chạy dao S, mm vòng khi khoan thép, gang, hợp kim đồng nhôm bằng mũi khoan thép gió (Tra bảng 5-25). Vật liệu Kn nv Kmv Kuv Klv Kv Thép sb = 750 Mpa 1 0.9 1 1 0.6 0.6 Thép chịu nhiệt HB141 1 -0.9 0.58 1 0.6 0.348 Gang xám HB190 - 1.3 1 1 0.6 0.6 Gang rèn HB150 - 1.3 1 1 0.6 0.6 HK nhôm - - 0.8 1 0.6 0.48 HK đồng - - 0.7 1 0.6 0.42 Bảng thông số tốc độ cắt V: Vật liệu D(mm) T(ph) Cv q y m s Kv V (m/ph) Thép cb = 750 MPa 25 50 9.8 0.4 0.5 0.2 0.58 0,348 7.45 5 15 7 0.4 0.7 0.2 0.19 0.6 14.88 Gang xám HB 190 25 75 17.1 0.25 0.4 0.13 0.54 0.6 17.11 5 20 14.7 0.25 0.55 0.13 0.18 0.6 23.29 Gang rèn HB 150 25 75 25.3 0.25 0.4 0.13 0.89 0.6 20.73 5 20 21.8 0.25 0.55 0.13 0.27 0.7 22.24 HK nhôm 25 75 40.7 0.25 0.4 0.13 0.89 0.48 26.68 5 20 36.3 0.25 0.55 0.13 0.45 0.48 27.4 HK đồng 25 75 32.6 0.25 0.4 0.13 0.89 0.42 18.7 5 20 28.1 0.25 0.55 0.13 0.45 0.42 24.94 Từ bảng thông số tốc độ cắt ta có: Vmax = 27,4 (m/ph), Vmin = 7,45 (m/ph) Ta suy ra được số vòng quay lớn nhất và nhỏ nhất của động cơ: 1745 (vg/ph) 95 (vg/ph) Phạm vi điều chỉnh tốc độ: Rn=n_max/n_min =1745/95 = 18,4 Chọn công bội Do chuỗi số vòng quay được phân bố theo quy luật cấp số nhân nên ta có: 1≤ φ ≤ 2 Theo bảng công bội II – 2, ta có: φ =1.06; 1.12; 1.26; 1.41; 1.56; 1.78; 2 Trong máy công cụ và máy vạn năng ta thường dùng giá trị công bội = 1,26 và = 1,41 còn = 1,12 chủ yếu dùng trong các máy cần điều chỉnh chính xác chế độ cắt để gia công hàng khối hay hàng loại lớn nhhư ở máy tự động, nửa tự động. Còn với = 1,56 hay = 1,78 thì dùng cho các máy có thời gian gia công không lớn hơn nhiều so với thời gian chạy không và không đòi hỏi phải điều chỉnh chính xác vận tốc cắt. Còn các khác càng ít dùng. Đối với máy khoan có phạm vi điều chỉnh tốc độ cắt lớn. Do các trục được truyền động bằng các bộ truyền bánh răng nên càng nhiều cấp tốc độ thì số lượng trục và bánh răng tăng làm kích thước hộp lớn. Vì chiều cao của máy được tiêu chuẩn hóa nên cần thiết kế giảm chiều cao của hộp tốc độ và hộp chạy dao càng nhỏ càng tốt.Vì thế đối với máy khoan ta thiết kế hộp tốc độ có công bội = 1,41, còn hộp chạy dao do sử dụng cơ cấu đặc biệt then kéo nên chọn = 1,26 để có nhiều số cấp chạy dao làm tăng số lượng chạy dao gần với lượng chạy dao tính toán.
Trang 14CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH MÁY TƯƠNG TỰ
1 CHỌN MÁY TƯƠNG TỰ
Chọn máy khoan đứng K125 do nhà máy cơ khí Hà Nội sản xuất để phân tích
1.1 Sơ bộ về máy khoan đứng K125
- Giải thích ký hiệu K125
+ K : Khoan
+ 1 : Máy khoan đứng
+ 25 : Đường kính mũi khoan lớn nhất là 25 mm
Máy có thể gia công các lỗ có đường kính là (0 ÷ 25) mm Độ chính xác gia công đạt (1 ÷17) Ra Máy có thể taro, doa, khoét
1.2 Các thông số kĩ thuật của các loại máy khoan
9 Khoảng cách từ mặt dướitrục khoan đến bàn 0 ÷ 700 0÷750 mm
10 Kích thước máy: dài x rộngx cao 900x825x2300 1245x815x2
Trang 21.3 Đặc điểm cấu tạo hộp tốc độ của máy khoan K125
Hộp tốc độ lắp trên thân máy, vỏ hộp đúc bằng gang xám có gia công các lỗ để lắp các ổ bi
đỡ của trục
Trong hộp gia công rỗng để lắp trục, trên các trục có bố trí các khối bánh răng cố định và
di trượt trên trục 2 có lắp cam lệch tâm để giúp cho bơm piston làm việc, phía ngoài hộp có haitay gat, trên có lắp các bánh răng rẻ quạt để điều khiển các tốc độ và để tạo ra 9 tốc độ cho máykhoan K125
Hộp tốc độ máy khoan K125 có các trục được bố trí theo phương thẳng đướng có tácdụng: Làm hộp giảm tốc nhỏ gon, đỡ cồng kềnh, giảm gia thành khi gia công
Trang 3Khối bánh răng di trược ba bậc gồm:
Bánh răng Z23 x 2,5 : có 23 răng mô đun là 2,5
Bánh răng Z27 x 2,5 : có 27 răng mô đun là 2,5
Bánh răng Z25 x 2,5 : có 25 răng mô đun là 2,5
Bánh răng (Z25 x 2,5) có tác dụng như một bánh răng rộng vản, phía đầu có gia công mộtrãnh để lắp nhàm gạt Bánh răng Z25 gia công rộng bản để tạo đủ 9 tốc độ cho hộp
1.4.2 Trục II
Là trục then hoa Trên trục có lắp các khối bánh răng di trượt ba bậc Các bánh răng nàylắp ghép với nhau bằng lắp ghép trung gian và định tâm the đường kính ngoài
Các trục được cố định với nhau bằng then bằng và vòng phanh
Khối bánh răng di trượt 3 bậc gồm :
Bánh răng Z18 x 3 : có 18 răng mô đun 3
Bánh răng Z70 x 3 : có 70 răng mô đun 3
Bánh răng Z25 x 3 : có 25 răng mô đun 3
Bánh răng Z36 x 3 : có 36 răng mô đun 3
Phía đầu bánh răng Z36 x 3 có gia công một rãnh để lắp ngàm gạt
Đồng thời trên trục còn có hai bánh răng cố định là :
Bánh răng Z68 x 2,5 : có 68 răng mô đun 2,5
Bánh răng Z72 x 2,5 : có 72 răng mô đun 2,5
Hai bánh răng này được lắp cố định trên trục bằng 2 vòng phanh
Phía đầu trục có lắp một cam lệch tâm để bơm dầu pistong hoạt động
Trục được đỡ bằng 2 ổ bi đỡ
1.4.3 Trục III
Trang 4Đây là trục chính của hộp và cũng là trục chính của máy.
Trục được chế tạo rỗng, đoạn đầu của trục gia công then hoa phía trong
Trên trục có lắp bánh răng cố định :
Bánh răng Z45 x 3 : có 45 răng mô đun 3
Bánh răng Z27 x 3 : có 27 răng mô đun 3
Bánh răng Z63 x 3 : có 64 răng mô đun 3
Các bánh răng này được cố định trên trục nhờ vai trục và vòng phanh
1.5 Nguyên lý làm việc và đặc điểm làm việc
Nguyên lý làm việc.
Chuyển động được trền từ động có đến trục I qua bộ truyền đai
Trục I quay làm khối bánh răng di trượt 3 bậc là Z25, Z27, Z23 lắp trục trục I quay cùngvận tốc
Dùng tay gạt điều chỉnh để khối bánh răng này lần lượt ăn khớp với bánh răng di trượt trêntrục II là Z18, Z45, Z36 hoặc ăn khớp với 2 bánh răng lắp cố định trên trục là Z36 và Z72 Làmcho trục II chuyển động với các vận tốc khác nhau tùy vào sự ăn khớp của các răng trên trục I
và II
Dùng tay gạt điều chỉnh khối bánh răng di trượt trên trục II lần lượt ăn khớp với khối bánhrăng cố định trên trục III là Z45, Z27, Z63 làm trục III chuyển động quay tròn với các vận tốckhác nhau Tùy vào sự ăn khớp của các cặp bánh răng
Vậy HTĐ máy K125 có 9 tỷ số truyền cụ thể như sau :
S1 = 97v/p S2 = 140v/p S3 = 195v/p
S4 = 272v/p S5 = 315v/p S6 = 392v/p
S7 = 680v/p S8 = 900v/p S9 = 1360v/p
Trang 5CHƯƠNG II: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY
1 TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY
1.1 Thông Số Động Học
Gia công những chi tiết có kích thước, vật liệu khác nhau, yêu cầu kĩ thuật khác nhau, điềukiện chế tạo khác nhau dẫn đến đưa lý thuyết cắt gọt và lý thuyết về năng suất máy, để xácđịnh giới hạn tốc độ Vmax, Vmin, phải đảm bảo các trị số biến đổi kích thước trong phạm vitrên Những kích thước này quy thành số vòng quay của trục chính
n max, n min – số vòng quay lớn nhất, nhỏ nhất của trục chính
RD – phạm vi điều chỉnh đường kính gia công
Thông thường RD=Dmax D min = 4÷8
Trang 6Dmin = 5 (mm) tmin = 2,5 (mm).
+ Lượng chạy dao S(mm/vg)
Lượng chạy dao S tra trong bảng 5.25 (trang 21) sổ tay CNCTM tập 2 với cách tra dựa vàođường kính gia công
Đối với thép: Smax = 0,58 (mm/vg); Smin = 0,06 (mm/vg)
Đối với gang, hợp kim đồng, hợp kim nhôm: Smax = 0,89 (mm/vg); Smin = 0,12 (mm/vg)
Kmv – hệ số phụ thuộc vật liệu gia công (bảng 5.1 ÷ 5.4)
Kuv – hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5.6)
Klv – hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan (bảng 5.31)
T - chu kì bền trung bình của mũi khoan (T, ph) của mũi khoan (bảng 5.30)
S - lượng chạy dao S, mm vòng khi khoan thép, gang, hợp kim đồng nhôm bằng mũikhoan thép gió (Tra bảng 5-25)
Trang 7Từ bảng thông số tốc độ cắt ta có: Vmax = 27,4 (m/ph), Vmin = 7,45 (m/ph)
Ta suy ra được số vòng quay lớn nhất và nhỏ nhất của động cơ:
max max
min
3,14.5
V n
Đối với máy khoan có phạm vi điều chỉnh tốc độ cắt lớn Do các trục được truyền độngbằng các bộ truyền bánh răng nên càng nhiều cấp tốc độ thì số lượng trục và bánh răng tăng làmkích thước hộp lớn Vì chiều cao của máy được tiêu chuẩn hóa nên cần thiết kế giảm chiều caocủa hộp tốc độ và hộp chạy dao càng nhỏ càng tốt.Vì thế đối với máy khoan ta thiết kế hộp tốc
độ có công bội = 1,41, còn hộp chạy dao do sử dụng cơ cấu đặc biệt then kéo nên chọn =1,26 để có nhiều số cấp chạy dao làm tăng số lượng chạy dao gần với lượng chạy dao tính toán
c Chuỗi số vòng quay
Xích tốc độ:
Số cấp tốc độ của máy: Z=lnRn +1=ln 18,4+1=9,47
Trang 8Do Z là số nguyên và cần lấy bằng bội số của 2 và 3, vì truyền động trong hộp tốc độthường do những khối bánh răng có 2, 3 hoặc 4 = 2×2 bánh răng thực hiện, nên chọn Z=9.Chọn Z = 9
Chọn = 1,41
Với công bội = 1,41, thì E = 6
Các số vòng quay theo số vòng quay tiêu chuẩn ta chọn nmin = 95 (vg/ph)
Zs = ln R s
ln φ + 1 = ln 7,41ln 1,26 + 1 = 9,66Chọn Zs= 9
Trang 9S8 = S1 7 = 0,18.1,267 = 0,91 (mm/vg) chọn S8 = 0,95 (mm/vg)
S9 = S1 8 = 0,18.1,268 = 1,144 (mm/vg) chọn S9 = 1,2 (mm/vg)
Thông số hình học của hộp chạy dao
Số cấp bước tiến Z = 9
Lượng chạy dao nhỏ nhất Smin= 0,18 mm/vòng
Lượng chạy dao lớn nhất Smax= 1,2 mm/vong
và lực chạy dao của quá trình cắt gọt, chưa hiểu rõ các điều kiện sử dụng máy,…
Vì vậy khi xác định công suất của động cơ điện thì chủ yếu dựa vào kinh nghiệm hoặc sosánh với máy hiện có
Thử độ ổn định làm việc của máy :
Khoan lỗ ∅ 25 mm, mũi khoan thép gió, phôi vật liệu gàn cấp II; n=140 v/f với mọi s
Thử tải trọng chạy dao:
Pxmax =9000N, mũi khoan thép gió, lỗ khoan ∅ 25 mm, HB=180; s= 0,62 – 0,81 mm/v;n=140 v/f ngắt ly hợp
Trang 10n=1000.V/(π.D)=(1000.10)/(π.25)≈125(vg/ph)
Nc = 195.1259750 = 2.5Thường công suất cắt chiếm khoảng 70 – 80% công suất của động cơ điện, nên ta có thế tính gần đúng công suất độn cơ điện Nđ theo công thức:
b Công suất chạy dao
Công suất chạy dao được tính theo tỉ lệ phần trăm công suất truyền dẫn chính:
N đs=K N đ Với máy khoan K = 0,04
Nđs = 0,04.2.8 = 0.112 (KW)
Chọn loại động cơ điện che kín có quạt gió loại AO2 - 32 - 4 với công suất động cơ N = 3
(KW), tốc độ quay của động cơ n đc = 1430 (vg/ph); η =0,835
Số vòng quay trục chính N min ÷ N max 95 ÷ 1500 Vòng/phút
Trang 112.1 Thiết kế phương án không gian
Số liệu ban đầu: nmin÷nmax = 95÷1500 (vg/ph)
Phương án không gian:
Với zv = 9 và x = 3, ta có phương án không gian sau:
Trang 12IV III
II I
- So sánh phương các phương án không gian:
Từ bảng trên ta có thể so sánh như sau:
Trang 13+ PAKG: 3x3x1, có: + 3 bánh răng quay nhanh
+ 1 bánh chịu momen xoắn lớn+ PAGK: 3x1x3, có: + 3 bánh quay nhanh
+ 3 bánh răng chịu momen xoắn lớn+ PAKG: 1x3x3, có: + 1 bánh răng quay nhanh
+ 3 bánh răng chịu momen xoắn lớn
Như vậy, ta nên chọn PAKG 3x1x3
p – số tỷ số truyền trong nhóm+ Bảng so sánh các PATT:
PAKG 3 x1x 3 3 x 1 x 3 3 x 1 x 3 3 x 1 x 3 3 x 1 x 3 3 x 1 x 3PATT I II III I III II II I III II III I III I II III II I
Trang 152.3 Chọn tỉ số truyền và vẽ lưới đồ thị vòng quay
* Chọn tỉ số truyền
Ta nên chọn tỉ số truyền i ¿ 1, vì như vậy kích thước của bánh răng chủ động và bị độnggần bằng nhau, điều kiện ăn khớp tốt hơn, kích thước nhỏ gọn hơn Nhưng hộp tốc độ thôngthường là giảm tốc, nếu chọn i ¿ 1 thì xích truyền động sẽ dài, kích thước toàn hộp sẽ lớn Chonên nguyên tắc này chỉ dùng cho những nhóm truyền động ở các trục đầu tiên
Khi tăng hay giảm tốc qua nhiều trục trung gian, nên chọn tỉ số truyền tăng hay giảm từ từ
Trang 16Chọn tỉ số truyền sao cho số vòng quay tới hạn của trục trung gian càng lớn càng tốt Vìmômen xoắn tỉ lệ nghịch với số vòng quay, nên khi số vòng quay càng cao thì kích thước củacác chi tiết máy sẽ nhỏ.
Các tỉ số truyền nên nằm trong giới hạn cho phép ,và nên chọn theo trị số tiêu chuẩn củadãy số Renard 40, tức là:
i = 1,06 E (E là số nguyên âm hay dương )
Các đường biểu hiện trục, các điểm biểu thị số vòng quay giống như ở lưới kết cấu Các tia
ở đây không bố trí đối xứng mà bố trí thích ứng với giá trị tỷ số truyền của nó với quy ước nhưsau:
- Các tia thẳng đứng biểu hiện tỷ số truyền i = 1, tức là đồng tốc
- Các tia nghiêng sang trái biểu diễn tỷ số truyền i < 1, tức là giảm tốc
- Các tia nghiêng sang phải biểu diễn tỷ số truyền i > 1, tức là tăng tốc
- Các tia song song có giá trị như nhau
Trong các máy công cụ thì giới hạn của tỉ số truyền thường dùng là:
+ Đối với hộp tốc độ :
1
4 ¿ i ¿ 2+ Đối với hộp chạy dao :
Với ϕ = 1,41 và n min = 95 ta có thông số của chuỗi tốc độ của trục chính là (vg/ph):95– 132– 190 – 265 – 375 – 530 – 750 – 1060 – 1500
Tốc độ n 1 lớn gần bằng tốc độ của động cơ điện để puly của bánh đai nhỏ lại đảm bảo
bộ truyền bánh đai làm việc tốt
* Lưới đồ thị vòng quay: Chọn n0 = 1060 (vòng/ph)
Trang 17Kiểm tra điều kiện động học:
imin =φ1
3 = 11,413 = 13imax = φ2 = 1,412 = 1,98Thỏa mãn điều kiện
1
4≤i≤2
2.4 Tính toán bánh răng
a Phân tích và tính toán số răng của các bánh răng
Có nhiều cách tính số răng của các bánh răng trong một nhóm truyền: phương pháp bội sốchung nhỏ nhất, phương pháp phương pháp tính gần đúng, phương pháp tra bảng lập sẵn Cácphương pháp này đều được dùng phổ biến trong từng trường hợp cụ thể Ở đây ta xác định sốrăng của các bánh răng theo phương pháp tính chính xác Yêu cầu khi tính theo phương phápnày là các bánh răng có cùng môđun và các khoảng cách trục trong một nhóm truyền là bằngnhau
Ta có khoảng cách trục trong một nhóm truyền :
Trang 18Gọi k là bội số chung nhỏ nhất của các tổng (fx + gx ): Zx = k.E
Nếu bánh chủ động có số răng nhỏ nhất thì : Zx Zmin
Khi i > 1: ta xác định E theoE bd min
Khi i < 1: ta xác định E theo E cd min
Và khi E không nguyên thì lấy giá trị E là lớn hơn và gần E tính nhất
Xác định số răng của các bánh răng trong nhóm I
Trang 19Z1'=k E g1
f1+g1=57 2
14(5+14 )=84
Z 2 = k.E
f2
f2+g2=57 2
1(1+2)=38
Z2'=k E g2
f2+g2=57 2
2(1+2)=76
Z 3 = k.E
f3
f3+g3=57 2
8(8+11)=48
Z3'=k E g3
f3+g3=57 2
11(8+11)=66
Xác định số răng của các bánh răng trong nhóm III
Vậy bội số chung nhỏ nhất của các tổng trên : k = 22.33=108
Emin tính tại tia có tỷ số truyền i5; Bánh răng Zmin là chủ động nên:
Zmin(f5+g5)
Trang 20Tổng số răng của một cặp bánh răng ăn khớp trên trục :
Z6'=k E g6
f6+g6=108 1
7(5+7 )=63
Z 7 = k.E
f7
f7+g7=108 1
2(2+1 )=72
Z7'=k E g7
f7+g7=108 1
1(2+1 )=36
Xác định số răng của các bánh răng trong nhóm II
Trong nhóm truyền thứ hai chỉ có một tỷ số truyền nên ta chọn tổng số răng của cặp bánhrăng ăn khớp sao cho kết cấu nhỏ gọn nhất
Trang 21Vậy đường kính bánh đai nhỏ và lớn theo tiêu chuẩn là:
Tra bảng 5-1 tr 85 (thiết kế chi tiết máy – Nguyễn Trọng Hiệp & Nguyễn Văn Lẫm)
D1 = 160 (mm)
D2 = 200 (mm)
Ta có phương trình xích tốc độ:
Trang 22Từ phương trình đường truyền ta tính được số vòng quay của trục chính như sau:
Trang 23Trên đồ thị ta thấy sai số vòng quay hoàn toàn ở trong giới hạn của sai số cho phép Do đógiá trị các số răng ta tính được ở trên là hợp lý.
Hình 3 : Sơ đồ hộp tốc độ máy khoan đứng K125
3 THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC HỘP CHẠY DAO
Hộp chạy dao trong máy khoan có nhiệm vụ đảm bảo cho mũi khoan vừa tịnh tiến vừaquay trong quá trình gia công Lượng chạy dao đối với máy khoan đứng không đòi hỏi chínhxác lắm Cho nên ta sử dụng hộp chạy dao thông thường, loại này cho phép có thể có sai lệchgiữa tốc độ di động thực tế và tốc độ di động chọn trước Trong đa số trường hợp thiết kế độnghọc loại này giống như thiết kế hộp tốc độ, nghĩa là đảm bảo cho chuỗi số chạy dao là cấp sốnhân
Đặc điểm kết cấu hộp chạy dao của máy khoan đứng là dịch chuyển theo trục chính nênđòi hỏi phải bố trí riêng và có kết cấu nhỏ gọn, khối lượng càng nhỏ càng tốt Cho nên ta sửdụng hộp chạy dao có cơ cấu then kéo Cơ cấu này đơn giản bao gồm một số bánh răng hìnhtháp ghép ngược nhau, có một trục gồm các bánh răng cố định, trục kéo gắn các bánh răng lồngkhông, khi cần sự ăn khớp của cặp bánh răng nào chỉ việc di chuyển then kéo Ngoài ra còn cóthể sử dụng bánh răng nghiêng
Trang 24+ Độ bền và độ cứng vững kém nên không thể truyền được momen lớn (do phay rãnh thentrên trục)
+ Độ mòn của bánh răng lớn, hiệu suất truyền động thấp vì các bánh răng không làm việcvẫn ăn khớp vào nhau
+ Không thể dùng các bánh răng có đường kính lớn, vì để hạn chế lượng di động của thenkéo thì bánh răng mỏng; bánh răng mỏng không thể dùng đường kính lớn
3.1 Thiết kế phương án không gian
Trang 25Lượng mở: (1) (3) Lượng mở: (3) (1)
Với yêu cầu thiết kế hộp chạy dao ta phải chọn một phương án thứ tự tốt, ở đây phương ántốt là phương án có phạm vi điều chỉnh tỷ số truyền trong nhóm truyền động nằm trong giới hạncho phép, lượng mở cũng như các tia đặc trưng cho tỷ số truyền phải thay đổi từ từ, tạo thànhlưới kết cấu hình rẽ quạt trên cơ sở đó ta chọn phương án (I) là thích hợp hơn cả Trong phương
án này số vòng quay giảm từ trục vào đến trục ra các tỷ số truyền cũng thay đổi từ từ
Để đảm bảo việc truyền động, giảm momen trên các trục và cơ cấu then kéo có hiệu suấtthấp Ta thiết kế thêm vào đó hai nhóm truyền, mỗi nhóm một tỷ số truyền
Ta thấy lượng mở của phương án mở đều hơn, từ nhỏ đến lớn
3.3 Chọn tỉ số truyền và vẽ lưới đồ thị vòng quay
Trang 26+ Đối với hộp chạy dao:
n min=S min.50
π m z=
0,18.503,14.3 14=0,07 (
Trang 27Vậy bội số chung nhỏ nhất là: k=2.32.5=90
Tia i1 nghiêng nhiều nhất (trái) nên bánh răng chủ động nằm ở tia i1
Từ công thức EminC tính Emin như sau:
Trang 29Z'
3654
4050
4545
2563
3949
5434
Vậy dùng 1 trục trung gian với 2 cặp bánh răng
2565
Lượng chạy dao thực tế
Trang 31SƠ ĐỒ ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY
Trang 32CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY
1 CÔNG SUẤT CỦA CÁC HỘP SỐ VÀ CÔNG SUẤT CHẠY DAO
1.1 Công suất cắt và công suất chạy dao
Số liệu ban đầu:
+ Công suất cắt: Nc = 2,5 (kW)+ Công suất chuyển động chính: Nđ = 2,8 (kW)+ Công suất chạy dao: Nđs = 0,112 (kW)
+ Công suất động cơ: N = 3 (kW)
1.2 Momen xoắn và đường kính sơ bộ cho các trục trong xích chạy dao
a Công suất trên từng trục
- Hiệu suất trên các bộ truyền:
+ Bộ truyền đai: đ = 0,96+ Bộ truyền bánh răng: br = 0,97+ 1 cặp ổ lăn: ô = 0,99
- Công suất trên từng trục hộp tốc độ:
+ Trục I: NI = Nđc.đ.ô = 3.0,96.0,99 = 2,85 (kW)+ Trục II: NII = NI.ô.br = 2,85.0,99.0,97 = 2,74 (kW)+ Trục III: NIII = NII.ô.br = 2,74.0,99.0,97 = 2,63 (kW)+ Trục IV: NIV = NIII.ô.br = 2,63.0,99.0,97 = 2,53 (kW)
- Công suất trên từng trục hộp chạy dao:
+ Trục V: NV = 0,04.NIV.ô.br = 0,04.2,53.0,99.0,97 = 0,097 (kW)+ Trục VI: NVI = NV.ô.br = 0,097.0,99.0,97 = 0,093 (kW)
+ Trục VII: NVII = NVI.ô.br2 = 0,093.0,99.0,972 = 0,087 (kW)
+ Trục VIII: NVIII = NVII.ô.br = 0,087.0,99.0,97 = 0,084 (kW)+ Trục IX: NIX = NVIII.ô.lh = 0,084.0,99.1 = 0,083 (kW)+ Trục X: NX = NIX.ô.tv = 0,083.0,99.0,7 = 0,058 (kW)
b Tính sơ bộ trục
